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面向智能电网的电力线宽带通信性能测试(一)

时间:2012-07-13 16:10来源:未知 作者:admin 点击:
从电力线 宽带 通信 技术诞生开始。其目的就是解决最后一千米的问题,并提供高速的互联网接入服务。随着智能电网概念的提出, 电网 与电信网、广播电视网、互联网如何有机融合成为 智能电网 信息化、 自动化 、互动化的智能技术特征实现的关键点。而电力线宽带通信正是实现

  从电力线宽带通信技术诞生开始。其目的就是解决“最后一千米”的问题,并提供高速的互联网接入服务。随着智能电网概念的提出,电网与电信网、广播电视网、互联网如何有机融合成为智能电网信息化、自动化、互动化的智能技术特征实现的关键点。而电力线宽带通信正是实现“多网融合” 和智能电网用户侧交互功能的有效手段。因此,开展智能电网电力线宽带通信性能测试具有理论研究和指导实践的重要意义。

  1.电力线宽带通信相关应用

  电力线载波(PLC,Power Line Carrier)通信是指利用电力线作为传输介质,实现数据、话音、图像等综合业务高速传输的通信技术。根据载波频率、载波速率、载波调制方式,行业内部分为两大阵营:低速窄带阵营和高速宽带阵营。

  电力线宽带通信采用扩频通信技术和交频分复用技术,在通信速率、调制方式和效率、芯片功能等方面都优于电力线窄带载波通信。

  随着智能电网研究的兴起,电力线宽带通信技术在建设智能电网的大环境下,应用前景十分广泛. 包括视频点播、AMR fAutomation MeterReading,远程抄表)、负载控制、变压器监控、电能质量远程测量、安全监视、分时费率、动态计费和其他各种增值服务等。而电力线宽带通信能力能否满足、如何满足智能电网环境下用户的交互需求是“多网融合”及智能电网发展中需要重点解决的问题。因而测试验证电力线宽带通信技术对于智能电网环境下多种服务的支撑能力具有重要的现实意义。

  2. 智能电网电力线宽带通信性能测试方案

  智能电网电力线宽带通信性能测试针对智能电网的交互功能,测试电力线宽带通信设备对“三网合一”中视频点播的支撑能力。本测试主要通过电力线通信网络提供视频服务,检验电力线宽带通信性能是否满足网络宽带视频业务的需求。

  主要内容包括:①选取主流的5个厂商的5种PLC设备、3种电源应用环境和4个不同码流带宽的视频文件,测试并发视频点播时支持的最大有效用户数;② 选择对电力线宽带通信信号有明显干扰的电器和隔离干扰源的插座,测试干扰及干扰隔离效果。

  2.1 测试平台

  本次测试通过一个视频点播系统来对电力线宽带通信性能进行评估,拓扑结构如图l所示。参加测试的PLC设备包括5个厂商的5种主流产品,设备厂商、设备型号、PLC芯片及物理速率见表1所列。

  •   测试中用于点播的4个视频文件码流带宽分别为486,1 550,4 096,7 092kbit/s。其中,486 kbit/s视频代表了普通的互联网流媒体播放质量,可提供等同于VCD的播放质量.略高于目前互联网中视频的常用速率300kbit/s:1 550 kbit/s视频可提供等同于DVD的播放质量:4 096 kbit/s代表了高清电视的播放要求:7 092 kbit/s则属于比较少见的高速视频流。

      测试采用的3种电源环境均在实验室内部署,包括机房电源、净化电源l和净化电源2,以比较不同的电源环境对电力线宽带通信性能的影响。机房电源环境是指在机房实验室中采用普通市电为PLC设备供电;净化电源1环境采用UPS为PLC设备、视频服务器及客户端计算机供电:净化电源2环境是UPS电源只为PLC设备供电,其他用电设备使用普通市电供电。干扰源选择国际上电力线宽带通信测试常用的干扰电器:电吹风和节能灯。

      2.2 测试软件及仪器

      2.2.1操作系统和检测软件

      服务器和客户端采用Windows XP Profes—sional SP3操作系统。网络流量检测软件使用SpotLight(版本3.7.0.304)免费版,用于检测服务器和客户端在视频点播时的网络吞吐量。

      2.2.2视频播放软件

      本次测试中有6台客户端,但在测试较高速率PLC设备时.最大并发视频点播数量会大于6个,客户端明显不足。为了能够模拟更多个用户并发点播,在客户端计算机上分别安装了3个视频播放软件,可同时模拟18个用户点播。3个视频播放软件分别是:Windows Media Player 9(版本9.00.00.4503)、暴风影音(版本3.8.4.9)和KMPlayer(版本2.9.4.1435)

      2.2.3相关仪器

      为了测试PLC设备和信号干扰源的频谱特性和谐波特性,测试平台中使用了频谱仪示波器、信号发生器、隔离插座及辅助线缆。包括安捷伦(Agilent)4395A 网络/频谱/阻抗分析仪、泰克(Tektronix)3012B数字示波器、安捷伦33250A函数/任意波形发生器、安捷伦82357A USB/GBIP接口转接器、PREMO P一1240—022耦合器和隔离插座。

      2.3 测试流程

      按图1所示搭建视频点播测试平台.选择一种PLC设备和电源环境:客户端通过PLC网络点播服务器上的某一视频文件,若能够正常播放视频,则增加客户端点播数量,直到视频文件不能正常播放,或达到测试平台最大客户端点播数量。记录测试数据,包括测试环境、客户端数量、各客户端速率、服务器总流量及其流量截图;测试4个不同码流带宽的视频文件、3种电源环境和5种PLC设备,共计60个测试条件,分别记录测试数据。测试流程如图2所示。

      3. 测试结果与分析

      3.1 测试结果

      本次测试结果汇总见表2所列,其中峰值代表应用设备所能获得的实际最大传输速率:稳定性代表该设备运行中稳定程度(是否存在速度震荡等情况);可支持视频数量是指视频文件正常播放情况下,能够支持的最大客户端数。

  • (责任编辑:admin)
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